Konsep seleksi alam pertama kali diusulkan secara formal pada konferensi biologi Linnean Society. Pada tanggal 1 Juli 1858, sebuah makalah bersama tentang masalah ini dipresentasikan dan kemudian diterbitkan. Ini termasuk kontribusi dari Charles Darwin dan Alfred Russel Wallace.
Kedua pria itu menulis tentang gagasan bahwa seleksi alam berkontribusi pada evolusi bumi melalui kelangsungan hidup organisme yang paling cocok dengan lingkungannya. Para ilmuwan pada saat itu menyadari bahwa evolusi terjadi tetapi tidak tahu bagaimana spesies berevolusi.
Setelah pengenalan seleksi alam ini, Darwin menguraikan masalah ini dengan teori evolusi dan bukunya, Tentang Asal Usul Spesies, diterbitkan pada tahun 1859. Karyanya dengan burung kutilang Darwin dan ide-idenya tentang survival of the fittest menjelaskan mekanisme seleksi alam dan bagaimana hal itu dapat menyebabkan perkembangbiakan berbagai jenis organisme.
Definisi Seleksi Alam
Evolusi adalah perubahan kumulatif dalam karakteristik suatu organisme atau populasi selama generasi berikutnya. Kadang-kadang diringkas sebagai
Untuk menjadi ciri atau sifat aktif yang menyebabkan terjadinya seleksi alam, sifat itu harus memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
- heritabilitas. Suatu sifat hanya dapat mempengaruhi evolusi melalui seleksi alam jika diturunkan dari orang tua ke keturunannya.
- Kegunaan. Sifat harus memiliki fungsi. Sifat harus melakukan sesuatu agar seleksi alam berlangsung.
- Keuntungan. Untuk dipilih untuk diturunkan ke keturunannya, sifat tersebut harus memberikan keuntungan pada organisme yang memilikinya, atau membuat organisme lebih cocok untuk bertahan hidup di lingkungannya.
- Asal. Sifat itu pasti menyebabkan organisme berevolusi karena membuat organisme yang memilikinya lebih cocok untuk bertahan hidup. Jika organisme berubah karena mekanisme lain, seperti mutasi genetik, itu bukan karena seleksi alam.
Seleksi Alam dan Teori Evolusi Darwin
Berdasarkan catatan fosil, jelas bahwa spesies berubah dari waktu ke waktu dan spesies baru berkembang sementara yang lain mati. Sebelum Darwin, tidak ada penjelasan tentang bagaimana perubahan seperti itu bisa terjadi.
Itu teori evolusi menggambarkan apa yang terjadi ketika karakteristik beberapa individu dari suatu spesies menjadi dominan dan seleksi alam menjelaskan bagaimana dominasi ini terjadi.
Darwin mempelajari seleksi alam pada burung finch. Bahkan ketika mekanisme lain seperti mutasi mengubah suatu populasi, jika mutasi tidak memberikan keuntungan alami, ia mungkin mati karena seleksi alam.
Bagaimana Seleksi Alam Bekerja
Dalam suatu spesies, populasi tipikal mencakup individu-individu dengan berbagai sifat karena mereka menerima setengah dari mereka kode genetik dari ayah dan setengah dari ibu. Untuk sifat-sifat dengan dasar genetik, kombinasi gen dari orang tua ini menghasilkan berbagai macam karakteristik pada individu-individu dalam populasi.
Kombinasi sifat pada beberapa individu memberi mereka keuntungan dalam mencari makanan, berkembang biak atau bertahan dari pemangsa atau penyakit. Individu lain menerima sifat yang menempatkan mereka pada posisi yang kurang menguntungkan.
Individu yang diuntungkan akan hidup lebih lama dan menghasilkan lebih banyak keturunan. Keturunan mereka sebagian besar akan menerima gen yang menghasilkan sifat-sifat yang diuntungkan. Seiring waktu, sebagian besar populasi akan berevolusi dengan sifat-sifat yang diuntungkan, dan sifat-sifat yang memberi kerugian akan hilang. Seleksi alam telah memilih individu dengan karakteristik positif.
Perjalanan Darwin dengan Beagle
Pada tahun 1831, angkatan laut Inggris mengirim kapal survei HMS Beagle dalam ekspedisi pemetaan di seluruh dunia. Charles Darwin datang sebagai naturalis yang ditugaskan untuk mengamati fauna dan flora lokal. Ekspedisi ini memakan waktu lima tahun dan menghabiskan banyak waktu di sepanjang pantai Atlantik dan Pasifik Amerika Selatan.
Setelah meninggalkan Amerika Selatan untuk menyeberangi Pasifik ke Selandia Baru, kapal menghabiskan lima minggu menjelajahi Kepulauan Galapagos. Seperti yang dilakukannya di mana-mana, Darwin membuat catatan panjang lebar tentang karakteristik tumbuhan dan hewan yang dia temukan. Pada akhirnya catatan-catatan ini akan menjadi dasar bagi perkembangan konsep seleksi alam dan teori evolusinya.
Burung Finch Darwin Mendemonstrasikan Survival of the Fittest
Kembali ke Inggris, Darwin dan rekan ornitologis memeriksa catatan Darwin tentang burung kutilang di Kepulauan Galapagos. Rupanya pulau-pulau itu adalah rumah bagi 13 spesies burung finch yang berbeda sementara daratan Amerika Selatan terdekat yang berjarak 600 mil jauhnya hanya memiliki satu spesies. Perbedaan utama antara spesies adalah ukuran dan bentuk paruh.
Analisis Darwin tentang catatannya membawanya untuk menarik kesimpulan berikut:
- Burung finch memiliki paruh yang berbeda karena mereka tinggal di pulau yang berbeda di lingkungan yang berbeda.
- Lingkungan tidak menyebabkan perbedaan paruh karena tidak ada mekanisme untuk pengaruh seperti itu.
- Karakteristik paruh yang berbeda pasti ada pada populasi burung finch asli.
- Saat kutilang dari populasi asli menetap di sebuah pulau, kutilang dengan paruh paling baik disesuaikan dengan pasokan makanan lokal akan memiliki keuntungan.
- Burung kutilang dengan paruh yang paling cocok dengan sumber makanan di pulau mereka akan bertahan dalam jumlah yang lebih besar daripada burung finch yang kurang beradaptasi.
- Akhirnya, selama beberapa generasi, burung kutilang di sebuah pulau akan membentuk spesies yang berbeda dengan a ukuran dan bentuk paruh yang berbeda karena burung kutilang dengan paruh itu akan menjadi yang paling cocok untuk mereka lingkungan Hidup.
Dengan kesimpulan ini, Darwin menjelaskan evolusi paruh burung finch di Kepulauan Galapagos dengan mengusulkanposing mekanisme seleksi alam. Dia meringkas mekanisme ini sebagai survival of the fittest, di mana kebugaran didefinisikan sebagai keberhasilan reproduksi.
Karya Darwin Bergantung pada Tiga Pengamatan
Untuk kesimpulannya, Darwin mengandalkan catatannya, pengamatannya sendiri, dan interpretasinya terhadap tulisan-tulisan Thomas Robert Malthus. Malthus adalah seorang sarjana Inggris yang, pada tahun 1798, menerbitkan teorinya bahwa pertumbuhan penduduk akan selalu melebihi persediaan makanan. Konsekuensinya adalah, dalam populasi mana pun, banyak individu akan mati karena persaingan untuk mendapatkan pasokan makanan yang terbatas.
Tiga pengamatan yang memungkinkan Darwin mengembangkan teori evolusi dan seleksi alamnya adalah:
- Individu dalam suatu populasi menunjukkan variasi dalam sifat-sifat seperti warna, perilaku, ukuran dan bentuk karena variasi genetik.
- Beberapa sifat diturunkan dari orang tua ke keturunan dan diwariskan.
- Orang tua dalam suatu populasi menghasilkan keturunan yang berlebihan sehingga beberapa tidak akan bertahan hidup.
Berdasarkan pengamatan ini, Darwin mengusulkan bahwa individu-individu dengan ciri-ciri yang membuat mereka lebih bugar akan bertahan hidup sementara yang paling tidak fit akan mati. Seiring waktu, populasi akan didominasi oleh individu dengan sifat-sifat yang membuat mereka lebih bugar.
Seleksi Alam Contoh: Bakteri
Populasi bakteri menunjukkan seleksi alam yang sangat kuat karena mereka dapat berkembang biak dengan cepat. Mereka biasanya berkembang biak sampai mereka mencapai kendala seperti kekurangan makanan, ruang atau sumber daya lainnya. Pada saat itu, bakteri yang paling cocok dengan lingkungannya akan bertahan hidup sementara sisanya akan mati.
Salah satu contoh seleksi alam pada bakteri adalah pengembangan resistensi antibiotik. Ketika bakteri menyebabkan infeksi dan individu diobati dengan antibiotik, bakteri apa pun yang memiliki sifat resisten antibiotik akan bertahan hidup sementara yang lainnya akan mati. Proliferasi bakteri resisten antibiotik adalah masalah medis utama.
Seleksi Alam Contoh: Tumbuhan
Tumbuhan berevolusi untuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya melalui seleksi alam. Beberapa tanaman mengembangkan warna bunga untuk menarik penyerbuk dari jenis tertentu dan mengembangkan mekanisme khusus untuk menyebarkan benih mereka. Mereka harus beradaptasi dengan lebih banyak atau lebih sedikit sinar matahari dan melawan hama.
Kaktus adalah contoh seleksi alam pada tumbuhan. Di gurun tempat mereka tinggal, ada banyak sinar matahari, sedikit air, dan kadang-kadang ada binatang yang suka menggigit.
Akibatnya, kaktus telah mengembangkan tubuh kompak atau kecil, daun sukulen dengan kulit tebal untuk melindungi dari sinar matahari yang kuat dan meminimalkan kehilangan air. Mereka juga dapat menyimpan air dan memiliki paku tajam untuk mencegah hewan. Kaktus dengan ciri-ciri ini adalah yang paling cocok, dan mereka masih berkembang.
Contoh lain adalah perubahan tanaman sawi di ladang yang disebabkan oleh kekeringan di California Selatan. Untuk bertahan hidup dalam kekeringan, tanaman harus tumbuh, berbunga, dan mendistribusikan benihnya dengan cepat. Tanaman sawi ladang California Selatan yang berbunga lebih awal menjadi dominan sementara yang berbunga kemudian mati.
Seleksi Alam pada Hewan
Hewan memiliki lebih banyak ruang untuk mempengaruhi kelangsungan hidup mereka karena mereka dapat terlibat dalam pola perilaku yang kompleks. Sifat yang dapat menentukan kebugaran termasuk dalam tiga kategori utama. Kemampuan untuk menemukan makanan yang cukup melalui berburu atau mencari makan adalah kunci untuk bertahan hidup.
Sebagian besar hewan memiliki predator, dan sifat-sifat khusus memungkinkan mereka untuk menghindari dimakan. Akhirnya, kemampuan untuk menemukan dan menarik pasangan memungkinkan mereka untuk mewariskan sifat-sifat positif mereka kepada keturunannya.
Karakteristik khas yang mempengaruhi seleksi alam meliputi:
- Gerakan. Kemampuan berlari, berenang, atau terbang dengan cepat menentukan apakah seekor hewan dapat berhasil berburu atau melarikan diri dari pemangsa.
- Kamuflase. Jika seekor binatang berhasil bersembunyi, ia dapat menghindari pemangsa atau menyergap mangsanya.
- Kekebalan. Beberapa hewan akan lebih tahan terhadap penyakit daripada yang lain dan akan bertahan hidup.
- Kekuatan. Bersaing untuk mendapatkan pasangan sering kali melibatkan uji kekuatan dengan anggota lain dari spesies yang sama.
- Indra. Hewan yang dapat melihat, mencium, atau mendengar lebih baik mungkin memiliki peluang bertahan hidup yang lebih baik.
- Karakteristik seksual. Seleksi alam pada hewan tergantung pada keberhasilan reproduksi setelah menarik pasangan.
Hewan berevolusi terus menerus, pertama untuk beradaptasi lebih baik dengan lingkungan tertentu dan kemudian, jika lingkungan berubah, ke lingkungan baru. Seleksi alam dapat menyebabkan perubahan evolusioner pada populasi yang ada dan juga dapat menguntungkan satu spesies daripada spesies lainnya jika dua spesies bersaing untuk ruang dan sumber daya yang sama.
Seleksi Alam Contoh: Hewan
Seleksi alam pada hewan paling baik dilihat ketika lingkungan berubah dalam beberapa cara, dan hewan dengan karakteristik tertentu menjadi lebih cocok dan segera menjadi dominan.
Misalnya, ngengat yang dibumbui di London berwarna terang dengan bintik-bintik gelap. Selama revolusi industri, bangunan menjadi gelap karena jelaga. Burung dapat dengan mudah melihat ngengat berwarna terang dengan latar belakang gelap, dan tak lama kemudian hanya ngengat berwarna gelap yang tersisa. Seleksi alam menyukai ngengat dengan bintik hitam yang lebih banyak dan lebih besar.
Dalam contoh lain, katakanlah beberapa serangga menjadi kebal terhadap pestisida kimia dengan sangat cepat. Bahkan jika hanya beberapa individu yang resisten, sisanya akan mati, dan serangga yang resisten akan bertahan. Serangga biasanya menghasilkan keturunan dalam jumlah besar, sehingga serangga dengan gen resisten akan cepat mengambil alih.
Dalam contoh preferensi reproduksi, burung merak betina memilih pasangan berdasarkan ukuran dan kecerahan ekornya. Setelah efek dari seleksi alam, hampir semua merak jantan saat ini memiliki ekor yang besar dan berwarna cerah.
Sementara Darwin terkenal karena publikasinya tentang teori evolusi, seleksi alamlah yang mendorong perubahan dan adaptasi pada spesies. Makalah Charles Darwin tahun 1858, dengan kontribusi dari Alfred Russel Wallace yang makalahnya diterbitkan pada waktu yang sama, selamanya mengubah cara orang memandang evolusi dan perubahan alami pada tumbuhan dan hewan yang terus menerus terjadi mereka.